[发明专利]一种基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法

权利要求书

1.一种基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法，其特征在于，该方法依次包括如下步骤：

步骤1：根据已有波段的漫衰减系数来计算其他波段的漫衰减系数K(λ)；

步骤2：计算星载海洋激光雷达回波信号N_s(λ,z)；

步骤3：计算星载海洋激光雷达信噪比SNR_db；

步骤4：计算星载激光雷达在不同波段下的探测深度，所述探测深度是信噪比为0时所对应的深度Z_max(λ)；

步骤5：计算星载激光雷达在该点处的最佳波段，所述最佳波段为各个波长下的最大探测深度对应的波长λ_m；

步骤6：计算不同波段占优的比例P(λ)；

步骤7：根据占比最大的波段评估星载海洋激光雷达最优波段，即最大P(λ)所对应的波长。

2.根据权利要求1所述的基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法，其特征在于，步骤1所述的根据已有波段的漫衰减系数来计算其他波段的漫衰减系数为：

K(λ)＝M(λ)[K(λ₀)-K_w(λ₀)]+K_w(λ)，

其中，λ为激光波长，K(λ₀)为已有波长的漫衰减系数；K_w(λ₀)为既有波长的水体衰减系数；K_w(λ)为要计算的波长的水体衰减系数；M(λ)为水体漫衰减系数的光谱依赖系数。

3.根据权利要求1所述的基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法，其特征在于，步骤2所述的星载海洋激光雷达回波信号为：

其中，η为接收器探测效率；P₀为激光器能量；A为探测器接收面积；O为几何重叠因子，T_o为接收器光学透过率；T_a为大气透过率；T_s为海表透过率；v为光速；H为激光雷达所在高度；Δt为激光脉宽；n为海水折射率；z为海水深度；h为普朗克常量；υ为激光波长对应的频率；β_π(λ，z)为海水体散射系数；K_lidar(λ，z′)为激光衰减系数，用步骤1所计算的K(λ)来近似；θ为激光倾角；θ_w为激光在水中的倾角，满足关系sin(θ_w)＝sin(θ)/n。

4.根据权利要求1所述的基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法，其特征在于，步骤3所述的星载海洋激光雷达信噪比为：

其中，m为探测累积次数；N_d为探测器暗计数；N_b为背景光噪声，计算公式为：

其中，L_B为单位波长的太阳背景光辐射通量；Ω_FOV为接收视场立体角，表示为FOV为接收视场；Δλ为滤波片带宽。

5.根据权利要求1所述的基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法，其特征在于，步骤4所述的星载激光雷达在不同波段下的探测深度为信噪比为0时的所对应的深度：

Z_max(λ)＝Z_SNR＝0dB(λ)。

6.根据权利要求1所述的基于水体漫衰减系数光谱依赖性的星载海洋激光雷达最优波段评估方法，其特征在于，步骤5所述的星载激光雷达在该点处的最佳波段为各个波长下的最大探测深度对应的波长λ_m：

Z_max(λ_m)＝max{Z_max(λ₁),Z_max(λ₂),…,Z_max(λ_n)}。